Природа космических тел Солнечной системы. Дмитрий Николаевич Тимофеев

тяжелых элементов, например U²³⁸, а также любых ядер тяжелых элементов Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi от облучения, быстрыми нейтронами. Одновременно происходит синтез новых элементов при захвате нейтронов. Под действием нейтронов происходит превращение Th²³² в U^233, а U²³⁸ в Pu²³⁹. Этим пополняется запас ядерного топлива, способного к цепным реакциям деления. Возможны трансформации тория в протактиний, U²³⁸ в нептуний, и ряд других превращений.

      Тяжелые ядра распадаются и выделяют энергию на Солнце, например, по следующей реакции:

      U²³⁵+n→Ba¹³⁸+Kr⁸⁶

      Уран очень богат нейтронами. Избыток нейтронов теряется либо при непосредственном излучении в ходе реакций деления, либо при запаздывающем излучении продуктов деления, либо при β^- излучении продуктов деления. Энергия полного деления в этом сложном процессе 194 Мэв для U²³⁵ и 201 Мэв для Pu²³⁹.

      Горение Солнца началось за счет энергии цепных ядерных реакций распада, скопившихся до критического количества под действием гравитации масс тяжелых изотопов U²³⁵, U²³³, Pu²³⁹, при этом ядерные реакции протекают как в непрерывном режиме атомных реакторов, так и в импульсном режиме ядерных взрывов.

      В ходе ядерных реакций образующиеся нейтроны могут распадаться с образованием протонов, при этом может синтезироваться элементарный водород, дающий термоядерные реакции с выделением 26 Мэв энергии. Энергия термоядерной реакции превращения водорода в гелий идет по следующей реакции:

      4¹₁Н→⁴₂Не+2е⁺

      Однако эта реакция термоядерного синтеза вторична, и может идти в ограниченном виде только при наличии реакций ядерного распада. Одновременно происходит большое количество взрывов в слоях U²³⁵, U²³³, Pu²³⁹. Весь уран одновременно взорваться не может, поскольку U²³⁸, из которого состоит основная масса слоя, не распадается по цепному механизму. Процесс ядерных реакций на Солнце в слое урана схематично (рис. 27).

      Рис. 27. Области со сверхкритическими массами изотопов, способные к цепным реакциям деления, образующиеся в результате сепарации

      В глубине Солнца обеспечиваются и высокое давление, и температура выше критической, что приводит к сепарационному расслоению элементов в порядке увеличения плотности с глубиной. Ранее показывалось, что элементы различаются по плотности атомов (табл. 1). Чередование гелиосфер газообразных элементов, в зависимости от давлений и температур, происходит как в зависимости от плотностей атомов, так и в зависимости от атомных масс. Огромная сила тяготения разделяет вещество Солнца по элементам, а также элементы в слоях разделяются по слоям изотопов. Верхние слои Солнца под атмосферой из водорода состоят из более холодных, не ионизированных слоев элементов, расположенных в последовательности увеличения атомного номера с увеличением глубины. Толщина этой зоны неизвестна, но если принять ее толщину в половину радиуса